Какие пигменты содержатся в цвете

Почему одуванчики жёлтые, розы красные, а фиалки – синие? Люди всегда восхищались великолепием цветущих садов и лугов, но мало кто знает все секреты одной из величайших природных красот земли. Их разнообразие безгранично.  Оттенок цветка определяется теми же причинами, по которым человек может родиться с чёрными или светлыми волосами, иметь голубые или зеленые глаза. Генетика.
Процесс формирования пигментов определяет цвет зелени, цветков и плодов, и сам определяется в наследственном геноме растения. Науке известно огромное множество пигментов, причём некоторые из них встречаются только в одном виде или семействе. Их сочетания дают разнообразнейшую палитру, а отсутствие – белый цвет.

Хлорофилл

Это самый известный пигмент, которому обязан этот зеленый цвет, который мы видим на листьях и листве.  Что еще более важно, позволяя растениям производить кислород во время фотосинтеза, он имеет решающее значение для поддержания жизни на земле.

Каротиноиды

Каротин – это пигмент, который поглощает синий свет и который обеспечивает насыщенные жёлтый и оранжевый. Цвета манго, моркови, осенних листьев и батата обусловлены различными формами каротина.
Ликопин, кантаксантин и астаксантин имеют сходную структуру с каротином. Красные цвета томатов, гуавы, красного грейпфрута, папайи, шиповника и арбуза свидетельствуют о наличии ликопена .
Кантахантин придаёт розовый цвет фламинго, некоторым ракообразным, лососю и форели. Астаксантин раскрашивает в красные цвета варёных раков и омаров, лещей, форелей и некоторых моллюсков. В живом животном астаксантин связан с белками и особо не проявляется.

Примеры растений, окрашенных каротиноидами:

Флавоноиды

Флавоноиды – желтые пигменты, наиболее заметные в лимонах, апельсинах, и грейпфрутах. Само их название происходит от латинского слова “flavus”, что означает желтый. Флавоноиды в цветках и плодах сигнализируют насекомым, птицам и зверям: здесь есть, чем поживиться! Флавоноиды сосредоточены в цитоплазме и пластидах. Многие продукты, которые мы едим, включая темный шоколад, клубнику, чернику, корицу, орехи, виноград и капусту, содержат флавоноиды. Эти вещества, кстати, весьма полезны: понижают уровень холестерина и много имеют антиоксидантные свойства. Проантоцианиды и теафлавины – красновато-коричневые пигменты. Они, например, ответственны за цвет чая.

Антоцианины

Цветы красного, розового, голубого и пурпурного оттенков окрашены главным образом антоцианинами. Дело в том, что антоцианин меняет цвет от красного и пурпурного до ярко-синего, в зависимости от кислотности. Ипомея, (также известная как «Японская Утренняя Слава» или Ipomoea tricolor) меняет цвет с фиолетового на синий в зависимости от времени суток.
Черника, клюква, ежевика, красная малина, чёрная смородина, вишня, кожура баклажанов, черный рис, виноград, красная капуста и фиалка, красные и фиолетовые оливки — все они обязаны своим цветом этому пигменту.

Проантоцианидины связаны с бежевым цветом семян фасоли, а также с оттенками черного, красного, коричневого. Это то самое вещество, которое придаёт красному вину такой изысканный цвет.

Примеры растений, окрашенных антоцианами:

Примеры растений, окрашенных флавоноидами:

Беталаины

Как и каротиноиды с флавоноидами, беталаины также играют важную роль в привлечении животных к цветам и фруктам. Они воспроизводят похожую гамму цветов. Беталаины состоят из двух подгрупп: красно-фиолетовые (бетацианин) и желто-оранжевые (бетаксантин) пигменты. Они встречаются только в нескольких семействах растений причём всегда независимо от антоцианов. Например, глубокий красный цвет свёклы обусловлен содержанием целой коллекции этих пигментов (бетанин, изобетанин, пробетанин, и необетанин).
Сегодня бетацианины – это распространённые пищевые красители. Betalains дают начало к своеобразнейшему глубокому красному цвета свеклы. Другими пигментами, содержащимися в свекле, являются индикаксантин и вульгаксантины (вариации желтых и оранжевых пигментов, известных как бетаксантины). Беталаины также придают малиновую окраску цветкам амаранта (класс Кариофиллов).

Виды пигментов для красок и особенности применения

Пигменты для красок представляют собой разбавленные посредством особых веществ тонко помолотые порошки, которые добавляют в лакокрасочные средства. Разноцветные краски (колеры) делают за счет смешивания различных пигментов.

Пигментирующие средства можно в целом классифицировать как искусственного и натурального происхождения.

Кстати, последние можно поделить на неорганические и органические, а природных веществ не так уж много, но в строительстве их используют активно, потому что их применение обойдется куда дешевле, чем производство компонентов искусственного типа.

Цвета пигментов

Для получения разных цветов могут быть использованы такие виды пигментов:

• Желтый – охра или крон.
• Белый – известь, мел или белила.
• Синий – лазурь или ультрамарин.
• Красный – мумие, сурик (свинцовый или железный), а еще киноварь.
• Зеленый – свинцовая или хромовая зелень.

Далее рассмотрим, какие есть виды пигментов, боле подробнее.

Разновидности

Пигменты натурального происхождения

Итак, рассмотрим подробнее.

Минеральные красители

Пигменты, выполненные на натуральной базе, извлекают из окислов и металлов. К числу источников для получения красителей можно отнести еще и неорганические элементы с такими цветами, как:

• Железные окислы (коричневый, желтый и красный).
• Марганец (коричневый, фиолетовый и желтый).
• Хром (зеленый).
• Сурьма (желтый).
• Медный окисел (красный, изумрудный и ярко-зеленый).
• Охра (темно-желтый, золотистый, бледно-желтый, а при прокаливании красный).
• Марс (темный и светлый коричневый).
• Умбра (красно-коричневый и зелено-коричневый).
• Ультрамарин (ярко-синий).
• Ван-дик (коричневый).

Красители минерального типа характеризуются высокой степенью прочности, обладают устойчивость, к свету, прекрасной смешиваемостью и сочетаемостью со связующими компонентами.

Характеристики определенных неорганических пигментов:

1. Охра в сухом виде. Извлекают ее из минералов глинистого типа, которые окрашены посредством гидратированных оксидов железа. Цвет охры в сухом виде желто-коричневый или просто желтый. Охра применяется как окрашивающее вещество при создании цементного раствора, который будет использован для получения декоративного вида штукатурки. Также применяется при создании клеевых и силикатных лакокрасочных составов. Средства с охрой прекрасно подойдут для окрашивания изделий из древесины, бетона и металла. Пигмент отличается прекрасной укрывистостью, степенью прочности и устойчивостью к щелочам, а также к свету.
2. Сиена натурального происхождения. Еще один сухой пигмент для краски, а точнее глиняное окрашивающее вещество желтого цвета. На вид очень напоминает охру, но в составе сиены есть много оксида железа, а также кремнезема. Сиена обладает устойчивостью к щелочам, извести и используется почти во всех видах краски. При смешивании с маслом сиена получает лессировочные характеристики, и также составы часто применяют при работах по отделке по дорогостоящим древесным породам.
3. Железный красный сурик. Он включает в себя оксид железа и следы от минералов кварцевого типа. Цвет окрашивающего вещества красновато-коричневый. Пигмент добывают посредством тонкого помола железных руд. Вещество само по себе не ядовитое, но его пыль может содержать токсины. Разные марки сурика железного используются для добавления в алкидные виды грунтовочных средств и лакокрасочных материалов особого назначения (для окрашивания судов и составы антикоррозийного типа). Еще сурик нашел применение в масляных составах для окрашивания металлических изделий, которые расположены на открытом воздухе. Цена изготовления элемента небольшая, и потому его применяют для эмалей и клеевых красок.
4. Натуральная умбра. Пигмент будет включать в себя железные и марганцевые оксиды. Цвет умбры коричневый с оттенком темно-желтого или зеленого. В результате прокаливания умбра получит красно-коричневый цвет. Краситель отличается повышенным уровнем прочности, прекрасными окрашивающими свойствами. Добавление умбры дает возможность маслам просыхать куда скорее, и окрашивающее вещество используется для окрашивания штукатурки, деревянных и металлических изделий.
5. Хрома оксид. Пигмент делают в результате сложных химических реакций, и цвет бывает от светлого зеленого до темного зеленого. Недостатком хрома оксида является его взрывная опасность, пожарная опасность и токсичность. Преимущества же вещества заключаются в высокой устойчивости к свету, прочности, устойчивости к щелочам и кислотам даже при высокой температуре. Пигмент можно добавлять ко всевозможным пигментам, и оксид хрома используется для особо важных покрытий на химическом предприятии, трубных поверхностях и оборудовании, которое постоянно подвергается воздействию высокой нагрузке термального типа.
6. Свинцовый сурик. Его цвет может быть ярко-оранжевым или оранжево-красным. Он отличается большим весом, а еще является продуктом окисления глета свинца при высоких температурах. Свинцовый сурик является весьма токсичным материалом, и пигмент будет характеризоваться высокой устойчивостью к щелочам, отличной укрывистостью и антикоррозийными свойствами. Свинцовый сурик отличается низкой устойчивостью ко всевозможным кислотам.
7. Коричневый марс. Цвет, как понятно по названию, темно-коричневый или светлый коричневый. Пигмент делают при прокаливании смеси, в которой есть марганец, железа оксид, а еще гидрат оксида алюминия. Марс отличается отличной устойчивостью к свету и щелочам, а еще приемлемым уровнем укрывистости и лессировочными качествами. Компонент применяют со связующими в неводных и водных составах. Окрашивающее вещество используют для покраски деревянных и металлических изделий, а также оштукатуренных поверхностей.
8. Зелень изумрудная. Краситель имеет высокие лессирующие свойства, обладает устойчивостью к световому воздействию, газам и влажности.
9. Синий кобальт. В этом случае цвет ярко-синий, и вещество является устойчивым к свету, а также прекрасно переносит воздействие атмосферных осадков, характеризуется высокими лессирующими и сиккативными свойствами. Синий кобальт отличается повышенной емкостью масла и невысокой степенью укрывистости.
10. Берлинская лазурь устойчивая к свету, а еще ей свойственна интенсивность окрашивания и укрывистость.

Далее рассмотрим еще один вид красителей.

Органические красители

Пигменты, добавляемые в краски, могут быть органическими, и в таком случае органику извлекают из растений и насекомых. Такие виды красителей, в отличие от тех же минеральных, могут растворяться в воде, спирте и масле. Для органики будет характерной меньшая степень прочности по сравнению с минеральными красителями, и так как такие пигменты не создают слоя краски, а попадают в структуру поверхности, то они чаще всего используются при окрашивании ткани. Самым популярным видом органики будет краплак, который извлекают из корней крапа или марены. Еще одним веществом растительного происхождения является индиго, которое получают из вайды. При современной промышленности могут даже сделать синтетические индиго. Из морских моллюсков получают пигменты светлого коричневого цвета, и посредством способа прокаливания из органических материалов получают черные окрашивающие вещества.

Пигменты искусственного происхождения

Окрашивающие синтетические вещества отличаются максимальной степенью устойчивости ко влаге, осадкам атмосферного типа, света и газам. Они характеризуются яркостью цветов, и за счет такого набора качеств пигменты искусственного происхождения давно смогли занять лидирующее место среди остальных видов красителей. Пигменты синтетического происхождения могут быть разделены на минеральные или неорганические. Последние красители производят путем сложных химических реакций, и синтетические пигменты неорганического типа характеризуются постоянством химической структуры, чистым и ярким цветом.

Обратите внимание, что цена изготовления подобных компонентов стоит достаточно дорого по сравнению с натуральными окрашивающими составами. Используется неорганическая синтетика для строительной отрасли, чтобы делать не водные лакокрасочные составы.

Минеральные пигменты синтетического типа делают при сочетании двух или трех составляющих. По способу производства такие красители можно поделить на осажденные из металлических растворов и солей или сделанные посредством прокаливания.

Ультрамарин

Его можно отнести к виду неорганических синтетических красителей. Имеет в собственном составе серу и алюмосиликат натрия. Ультрамарин часто используют для области строительства и в малярных красках, неводных и водных лакокрасочных составах. Такими красками еще окрашивают металл, бетон, древесину и проштукатуренные поверхности. В чистом виде ультрамарин используют очень редко, а если такое и бывает, то цель обычно состоит в том, чтобы нейтрализовать желтую окраску от мела или извести. Также ультрамарин применяют и в качестве лессировочного красителя. Пигмент отличается устойчивостью к воздействию щелочей и света. Но добавление окрашивающего вещества в известковый раствор нежелательно, потому что в таком случае вещество потеряет цвет. Ультрамарин подойдет для взаимодействия со всеми видами связующих при выполнении наружных и внутренних отделочных работ.

Киноварь

Данный краситель характеризуется ярким красным окрасом, но может быть и в темных тонах. Киноварь может быть использована для производства всех типов лакокрасочных средств, которые применяют для окрашивания кирпичных, бетонных, деревянных и оштукатуренных поверхностей. Допускается применение и для внутренних, и для наружных работ по отделке.

Пигменты и свойства ЛКМ

Довольно важным элементов лакокрасочных материалов будет связующий компонент. Его функцией будет соединение пигментных частиц и закрепление их на поверхности. Связующие вещества будут оказывать воздействие и на цвет, потому что они отличаются по коэффициенту преломления световых лучей. Крайне важным показателем для масляных красок будет маслоемкость красителей.

Речь идет про показатель количества масла, которое нужно будет для изготовления красок на определенный уровень пигмента. Показатель емкости масла будет зависеть от общей площади поверхности частичек, а более того, от физико-химических характеристик масла, которое используется в качестве связующего. Еще одним существенным показателем, на который воздействуют пигменты станет скорость просыхания красок. Часть пигментов, например, свинцовые белила и кобальт, делают процесс просыхания интенсивнее. Некоторые пигменты (краплак, газовая сажа и прочие), наоборот, сделают высыхание дольше.

Обратите внимание, что пигмент для красок должен соответствовать эталону цветного фона, который будет определен структурой его частичек, их возможностями по преломлению, поглощению лучей солнца и отражению.

Еще одним требованием к пигменту будет нужная степень дисперсности. Под таким качеством понимают степень измельченности, которой добиваются дроблением механическим методом, отстаиванием, осаждением в растворной смеси (мокрый способ) или благодаря нагреванию в особой печи (сухой способ). Чем ниже будет показатель дисперсности, тем прозрачнее лакокрасочный материал. Дисперсность красителя в определенных красках определяет их оттенок, например, тонко измельченные цинковые белила дают синий оттенок, а сиена увеличит насыщенность тонов. В составах масляного типа повышенный уровень дисперсности приведет к уменьшению показателей пластичности.

Дисперсность воздействует и на иной показатель пигмента – степень укрывистости. Такая характеристика показывает число красителя, нужное на квадратный метр обрабатываемой поверхности. При этом будет подразумеваться, что под слоем материала не будет заметна грунтовка/обрабатываемая поверхность. Показатель зависит от внутренней структуры кристаллов, которым свойственны разные коэффициенты преломления световых лучей.

Красители, имеющие невысокую дисперсность, находятся в базе корпусных и кроющих лакокрасочных составов, а пигменты с высоким показателем имеют в составе лессировочных (то есть более прозрачных) лакокрасочных материалов. Интенсивность, как пигментная характеристика, является способностью менять тональность красочного слоя при взаимодействии с остальными пигментами. Самая большая интенсивность свойственная органическим красителям с высоким уровнем дисперсности.